Fermium Fm

Découverte

Après l'essai thermonucléaire Ivy Mike de novembre 1952, Albert Ghiorso et ses collègues identifièrent d'abord l'élément 99 dans les débris. Environ deux mois plus tard, ils isolèrent un autre composant nouveau qui émettait des particules alpha de haute énergie et avait une demi-vie d'environ un jour. Une substance aussi éphémère ne pouvait subsister que si elle était alimentée en continu par la désintégration bêta d'un isotope d'einsteinium à plus longue vie ; elle devait donc appartenir à l'élément 100. Ils l'identifièrent comme le fermium 255, de demi-vie d'environ 20 heures.

Comme pour l'einsteinium, le résultat fut classé secret et publié seulement en 1955. Entre-temps, une équipe de l'Institut Nobel de Stockholm annonça indépendamment avoir produit un isotope de l'élément 100 en bombardant de l'uranium avec des ions oxygène.

La découverte soulevait une question naturelle : les réacteurs pouvaient-ils continuer à ajouter des neutrons pour atteindre des éléments encore plus lourds ? La réponse fut non. Le fermium 258 se scinde par fission spontanée en bien moins d'une milliseconde ; tout ce qui se trouve au-delà du fermium a donc dû être fabriqué en faisant entrer des noyaux en collision dans des accélérateurs.

Origine du nom

L'élément porte le nom d'Enrico Fermi, qui dirigea la construction du premier réacteur nucléaire. Le symbole est Fm. Le nom fut choisi du vivant de Fermi mais annoncé seulement après la déclassification, qui suivit sa mort en novembre 1954. Les éléments 99 et 100 portent ainsi côte à côte les noms de deux géants de la physique du XXe siècle.

Principales utilisations

• Recherche fondamentale : en tant qu'élément le plus lourd accessible par capture de neutrons, le fermium sert à étudier où s'arrête la voie de la capture neutronique et pourquoi les noyaux très lourds s'effondrent par fission spontanée.
• Structure nucléaire : la façon dont le comportement de fission des isotopes du fermium change brusquement avec le nombre de masse constitue un test exigeant pour les théories de la fission nucléaire.
• Les productions se mesurent en picogrammes ; il n'existe donc aucune application pratique.

Isotopes

Le fermium n'a aucun isotope stable. Le plus durable est le fermium 257, de demi-vie d'environ 100,5 jours. Le fermium 255, le premier identifié, dure environ 20 heures. Lorsque le fermium 257 capture un neutron de plus, il devient du fermium 258, qui fissionne spontanément en environ 0,4 milliseconde ; la voie de la capture neutronique ne peut donc pas aller plus loin. Cette barrière est souvent appelée le « fossé du fermium ».

Dans la vie quotidienne

Le fermium n'existe pas dans la nature et n'a aucun lien avec la vie courante. Tout le fermium jamais fabriqué serait invisible à l'œil nu, et le métal pur n'a jamais été préparé. Il est radioactif et serait en principe nocif dans l'organisme, mais en pratique personne n'y est exposé.